MAX13256具有可調(diào)過流門限，用于短路保護(hù)。不幸的是，這個(gè)閾值使得使用標(biāo)準(zhǔn)方法為設(shè)備設(shè)計(jì)緩沖器變得困難。本應(yīng)用筆記介紹了如何為MAX13256設(shè)計(jì)電壓緩沖器，同時(shí)考慮限流特性。

MAX13256為集成的初級(jí)側(cè)控制器，用于隔離電源電路。該器件具有雙推挽式驅(qū)動(dòng)器 ST1 和 ST2，用于驅(qū)動(dòng)外部變壓器。這種驅(qū)動(dòng)方案可能導(dǎo)致電源開關(guān)漏極處出現(xiàn)較大的瞬態(tài)電壓尖峰。出現(xiàn)電壓尖峰是因?yàn)榧纳姼信c功率FET輸出端的寄生電容一起形成諧振電路。如果不加以看管，這些大電壓尖峰會(huì)增加內(nèi)部開關(guān)上的應(yīng)力，還會(huì)增加系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾（EMI）。

在正常工作期間，內(nèi)部二極管將漏極電壓箝位至高于V的一個(gè)二極管壓降DD或在切換期間低于地電位。但是，由于短路檢測和響應(yīng)非常快，在短路事件期間，ST1和ST2可能會(huì)出現(xiàn)較大的電壓尖峰。圖1所示為短路時(shí)Maxim評(píng)估板上的典型ST1和ST2輸出。如圖所示，可能會(huì)出現(xiàn)高達(dá)42V的電壓尖峰（電源電壓為28V），有損壞內(nèi)部FET和降低效率的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于較高的電源電壓，可能會(huì)出現(xiàn)較大的電壓尖峰。

圖1.MAX13256 ST1 （CH1） 和 ST2 （CH2） 在短路時(shí)輸出。

在每個(gè)漏極（ST2和ST1）增加一個(gè)簡單的RC網(wǎng)絡(luò)（如圖2所示）可用于抑制這些電壓尖峰，但MAX13256的限流特性使得使用標(biāo)準(zhǔn)方法難以設(shè)計(jì)緩沖器。

圖2.MAX13256的簡單RC緩沖器

為了適應(yīng)電流限制，我們必須稍微修改典型的緩沖器設(shè)計(jì)過程：

MAX13256的限流值，下式為：

ILIMIT (mA) = 650(mV)/RTH (kΩ)

最小緩沖電阻由此電流限值設(shè)置。計(jì)算緩沖電阻，RSNUB，使用以下等式：

RSNUB = VPEAK/ILIMIT


其中RSNUB是短路事件期間ST1/ST2上的峰值電壓。測量VPEAK 一定要使用正確的探測技術(shù)峰為了確保讀數(shù)準(zhǔn)確，請盡可能靠近MAX1 IC探測ST2/ST13256電壓，保持接地引線短，并使用具有適當(dāng)帶寬的探頭以避免讀數(shù)錯(cuò)誤。

電阻就位后，添加緩沖電容器。您需要調(diào)整緩沖電容的值，直到ST1/ST2上的峰值電壓小于40V。一個(gè)好的起始值是 200pF。

例：

本例中，MAX13256在內(nèi)部評(píng)估板上以全波整流器配置連接到1：1變壓器。VDD為 36V。

短路條件下，ST1/ST2上測得的最大峰值約為49V（圖3）。

圖3.短路條件下的ST1 （CH1） 和 ST2 （CH2） 電壓尖峰。

使用1kΩ的限流電阻，我們可以預(yù)期650mA （典型值）的電流限制，并且可以計(jì)算R冷落如下：

RSNUB = 49V/0.65A = 75Ω

請注意，如果器件的實(shí)際電流限值小于650mA，則可能需要稍微調(diào)整此值。對(duì)于我們的電路，我們使用91Ω的緩沖電阻來補(bǔ)償略低的實(shí)際電流限值。

反復(fù)試驗(yàn)表明，220pF緩沖電容在短路期間將峰值電壓降低至38.4V，270pF緩沖電容進(jìn)一步將峰值電壓降低至約38V，330pF緩沖電容將峰值電壓降至約37V。

雖然它們在短路條件下保護(hù)電路，但緩沖元件在正常工作期間會(huì)對(duì)電路的效率產(chǎn)生輕微的負(fù)面影響。正是由于這個(gè)原因，通常首選較小的組件值。我們測量了電路的效率與輸出負(fù)載的關(guān)系：（1）無緩沖器;（2） 一個(gè) 91Ω、220pF 緩沖器;（3） 一個(gè) 91Ω、270pF 緩沖器;（4） ST91 和 ST330 上的 1Ω、2pF 緩沖器（圖 4）。

圖4.MAX13256的效率與負(fù)載的關(guān)系測量

圖4清楚地表明，增加緩沖器會(huì)降低電路的效率。緩沖器元件的實(shí)際尺寸（特別是本例中的緩沖電容）將取決于正常工作期間的負(fù)載以及效率和保護(hù)之間的權(quán)衡。在這種情況下，對(duì)于不同的緩沖電容值，在較小負(fù)載下的效率變化大于在大負(fù)載下的效率變化更大。

審核編輯：郭婷